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載貨汽車(chē)驅動(dòng)橋設計開(kāi)題報告
1論文選題的目的和意義
隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展,汽車(chē)的作用日益明顯,已成了我們生活比不缺少的工具。汽車(chē)發(fā)展程度也成為衡量一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展程度的重要標志。汽車(chē)不僅作為一種代步工具,同時(shí)它在運輸業(yè)中也有著(zhù)非常重要的地位,特別是在一些短途運輸中。因此載貨汽車(chē)的發(fā)展也非常迅速,載貨汽車(chē)總的分為重型和輕型兩種。
汽車(chē)驅動(dòng)橋在汽車(chē)的各種總成中是涵蓋機械零件、部件、分總成等的品種最多的總成。例如,驅動(dòng)橋一般由主減速器、差速器、車(chē)輪傳動(dòng)裝置和橋殼組成。由此可見(jiàn),汽車(chē)驅動(dòng)橋設計涉及的機械零部件及元件的品種極為廣泛,對這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設計到所有的現代機械制造工藝。
并且隨著(zhù)近年來(lái)油價(jià)的上漲,汽車(chē)的運輸成本也越來(lái)越高,因此在保證汽車(chē)的動(dòng)力性的前提下,提高其燃油經(jīng)濟性也變得非常重要。為了降低油耗,不僅要在發(fā)動(dòng)機的環(huán)節上節油,而且也需要從傳動(dòng)系中減少能量的損失。這就必須在發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力輸出之后,在從發(fā)動(dòng)機—傳動(dòng)軸—驅動(dòng)橋這一動(dòng)力輸送環(huán)節中尋找減少能量在傳遞的過(guò)程中的損失。在這一環(huán)節中,發(fā)動(dòng)機是動(dòng)力的輸出者,也是整個(gè)機器的心臟,而驅動(dòng)橋則是將動(dòng)力轉化為能量的最終執行者。因此,在發(fā)動(dòng)機相同的情況下,采用性能優(yōu)良且與發(fā)動(dòng)機匹配性比較高的驅動(dòng)橋便成了有效節油的措施之一。同時(shí),人們對于汽車(chē)的行駛平順性、操作穩定性和平均行駛速度有了更高的要求,這都和汽車(chē)驅動(dòng)橋的選擇有著(zhù)非常重要的關(guān)系。
綜上所述,通過(guò)對汽車(chē)驅動(dòng)橋的學(xué)習和設計,可以更好的學(xué)習并掌握現代汽車(chē)設計與機械設計的全面知識和技能。
2國內外研究現狀及發(fā)展趨勢
。ㄒ唬﹪鴥痊F狀
我國正在大力發(fā)展汽車(chē)產(chǎn)業(yè),采用后輪驅動(dòng)橋的汽車(chē)平衡性和操作性都將會(huì )有很大的提高。后輪驅動(dòng)的汽車(chē)加速時(shí),牽引力將不會(huì )由前輪發(fā)出,所以在加速轉彎時(shí),司機就會(huì )感到有更大的橫向握持力,操作性能好。維修費用低也是后輪驅動(dòng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn),盡管由于構造和車(chē)型的不同,這種費用將會(huì )很大的差別。如果變速器出了障礙,對于后輪驅動(dòng)橋的汽車(chē)就不需要進(jìn)行維修,但是對于前輪驅動(dòng)的汽車(chē)來(lái)說(shuō)也許就有這個(gè)必要了,因為這兩個(gè)部件是坐在一起的。所以后輪驅動(dòng)必然會(huì )使得乘車(chē)更加安舒適,從而帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效益。
國產(chǎn)驅動(dòng)橋在國內市場(chǎng)占據了絕大部分份額,但仍有一定數量的車(chē)橋依賴(lài)進(jìn)口,國產(chǎn)車(chē)橋與國際先進(jìn)水平仍有一定差距。國內車(chē)橋長(cháng)的差距主要體現在設計和研發(fā)能力上,目前有研發(fā)能力的車(chē)橋廠(chǎng)家還不多,一些廠(chǎng)家僅僅停留在組裝階段。實(shí)驗設備也有差距,比如工程車(chē)和牽引車(chē)在行駛過(guò)程中,齒輪嚙合接觸區的形狀是不同的,國外先進(jìn)的實(shí)驗設備能夠模擬這種狀態(tài),而我國現在還在摸索中。
在具體工藝細節方面,我國和世界水平的差距還比較大,歸根結底后橋的功用是承載和驅動(dòng)。在這兩方面,今年來(lái)出現了一些新的變化。另外,在結構方面,單級驅動(dòng)橋的使用比例越來(lái)越高;技術(shù)方面,輕量化、舒適性的要求將逐步提高?傮w而言,現在汽車(chē)向節能、環(huán)保、舒適等方面發(fā)展的趨勢,要求車(chē)橋向輕量化、大扭矩、低噪聲、寬速比、壽命長(cháng)和低生產(chǎn)成本。
目前,國內生產(chǎn)驅動(dòng)橋的廠(chǎng)家較多,品種和規格也較齊全,其性能和質(zhì)量基本上能夠滿(mǎn)足國產(chǎn)農業(yè)機械和工程機械的使用需求,呈現了明顯的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn):由進(jìn)口國外產(chǎn)品向國產(chǎn)化發(fā)展,由小作坊向正規化產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,由低端產(chǎn)品向高端產(chǎn)品發(fā)展,由引進(jìn)國外技術(shù)向自主研發(fā)發(fā)展。在技術(shù)方面,通過(guò)不斷提高自身鑄鍛造技術(shù)及工藝水平來(lái)保證研發(fā)產(chǎn)品制造質(zhì)量;通過(guò)利用先進(jìn)科學(xué)的設計輔助手段來(lái)達到設計優(yōu)化的目的;通過(guò)不斷學(xué)習吸收國外先進(jìn)的技術(shù)逐步實(shí)現技術(shù)與國際接軌的目標,從而提高產(chǎn)品的核心競爭力;通過(guò)運用先進(jìn)的技術(shù)及方法來(lái)提高產(chǎn)品的性能,滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,推進(jìn)機電一體化進(jìn)程。
。ǘ﹪猬F狀
在西歐,帶輪邊減速的雙級主減速器后驅動(dòng)橋只占整個(gè)產(chǎn)品的40%,且有呈下降趨勢,在美國只占10%。其原因是這些地區的道路較好,采用單級減速雙曲線(xiàn)螺旋錐齒輪副成本較低,故大部分均采用這種結構。國外汽車(chē)驅動(dòng)橋已普遍采用限滑差速器《N一Pin牙嵌式或多片摩擦盤(pán)式》、濕式行車(chē)制動(dòng)器等先進(jìn)技術(shù)。限滑差速器大大減少了輪胎的磨損,而濕式行車(chē)制動(dòng)器則提高了主機的安全性能,簡(jiǎn)化了維修工作。國內僅一部分車(chē)使用N。一Pin牙嵌式差速器。限滑差速器成本較高,因而在多數國產(chǎn)驅動(dòng)橋上一直沒(méi)有得到應用。目前向國內提供限滑差速器的制造商主要是美國TraCtech公司和德國采埃孚公司。美國Tractech公司在蘇州的工廠(chǎng)即將建成投產(chǎn),主要生產(chǎn)牙嵌式、多片摩擦盤(pán)式和比例扭矩(三周節)差速器(鎖緊系數3.5)。國內如徐工、鼎盛天工等主機制造商等原來(lái)自制一部分牙嵌式差速器,后因質(zhì)量不過(guò)關(guān)而放棄。
亞洲、非洲和南美國家則采用帶輪邊減速的雙級主減速器的驅動(dòng)橋,用于非道路和惡劣道路使用的車(chē)輛。因此可以得出結論:一個(gè)國家的道路愈差,則采用帶輪邊減速雙級主減速器驅動(dòng)橋愈多,反之,則愈少。國內有幾個(gè)制造商生產(chǎn)比例扭矩差速器,但均為單周節,鎖緊系數138,較三周節要小得多。徐州良羽傳動(dòng)機械有限公司在停車(chē)制動(dòng)器(液壓)上也做了一些工作,主要用于重型卡車(chē)產(chǎn)品,但國產(chǎn)此類(lèi)產(chǎn)品的可靠性還有待提高。
3 本課題的重點(diǎn)和研究方法
。ㄒ唬 主要技術(shù)分析
載貨汽車(chē)驅動(dòng)橋主要由主減速器部分、差速器部分、半軸部分和橋殼部分等幾大部分組成。通過(guò)比較國內外貨車(chē)驅動(dòng)橋的不同之處,使我們能更好地認識我國載貨汽車(chē)驅動(dòng)橋系統的不足之處,積極吸取國外先進(jìn)技術(shù),更好的應用于我國載貨汽車(chē)驅動(dòng)橋生產(chǎn)中。
。ǘ┲饕O計內容
(1) 驅動(dòng)橋結構方案的選擇與分析;
(2) 主減速器結構參數的選;
(3) 差速器結構參數的選;
(4) 橋殼參數的選取與強度的分析。
。ㄈ┍疚难芯康乃悸泛头椒
(1) 通過(guò)查閱書(shū)籍、上網(wǎng)搜索以及文獻檢索等多種有效方法,系統收集驅動(dòng)橋的研究成果和相關(guān)信息;
(2) 在對國內外驅動(dòng)橋的技術(shù)現狀、發(fā)展趨勢、市場(chǎng)等情況進(jìn)行系統分析研究的基礎上,確定設計策略,作為構思總體設計方案的指導思想;
(3) 選型設計:根據汽車(chē)行駛的路況條件和設計參數要求進(jìn)行驅動(dòng)橋的選型;
(4) 參數化設計:根據整體設計要求,質(zhì)量、軸荷、載重量、動(dòng)力性、制動(dòng)性、平順性要求,確定發(fā)動(dòng)機動(dòng)力參數,確定主減速器、差速器、車(chē)輪傳動(dòng)裝置和橋殼的件結構形式和基本參數;
。5)計算機二維圖紙繪制:根據理論計算的主要參數,對各零件和總成進(jìn)行二維圖紙繪制和裝配。
。ㄋ模﹨⒖嘉墨I:
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